Внутрішньоцехове електропостачання

Дослідження та аналіз технологічного процесу та категорії надійності системи електропостачання. Визначення номінальної потужності для трансформаторів та випрямлячів. Характеристика особливостей місця розташування цехової трансформаторної підстанції.

Рубрика Физика и энергетика
Вид учебное пособие
Язык украинский
Дата добавления 27.05.2015
Размер файла 406,0 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Вибір перерізу кабелю при нагріванні в нормальному режимі полягає у визначенні мінімального перерізу, який допускає струм не менше розрахункового:

, (2.49)

де - розрахунковий струм 2-го рівня електропостачання.

Допустимий тривалий струм для кабелів з врахуванням умов прокладення та відхилення параметрів навколишнього середовища від стандартних умов при їх довготривалому характері визначається з урахуванням поправкового коефіціенту:

, (2.50)

де - поправковий коефіціент.

Для чотирьохжильних кабелів з пластмасовою ізоляцією напругою до 1 кВ, якщо допустимі тривалі струми взяті з таблиці 1.3.7 ПУЭ як для трижильних, або з таблиці В.16, вибирається поправковий коефіціент .

Для кабелів, прокладених в повітрі всередині або поза цехом, за будь-якої їх кількості при нормованій температурі середовища 25С поправковий коефіціент приймається рівним одиниці.

Вибір перерізу лише за умов допустимого нагрівання призводить до великих втрат активної потужності та напруги. Для остаточного вибору перерізу кабелю слід провести всі перевірки відповідно до вимог ПУЭ.

Втрата напруги в кабелях у відсотках визначається як

, (2.51)

де і - максимальні розрахункові активне і реактивне навантаження 2-го рівня електропостачання відповідно, кВт і квар;

і - активний і реактивний опір кабелю, Ом;

- номінальна напруга електричної мережі, кВ.

Активний і реактивний опори кабелю обчислюють за формулами:

, (2.52)

, (2.53)

де і - питомі активний і реактивний опори, Ом/км (таблиця В.17);

- довжина кабелю, км.

Перевірка за умовою відповідності до захисного апарата виконується після вибору захисних апаратів. Таким чином, остаточно за умовами нагрівання вибирається лише той переріз кабелю, для якого тривалий допустимий струм, визначений за формулою (2.50), буде більшим, а також виконуються умови допустимої втрати напруги й відповідності до захисного апарата.

При виборі перерізу кабелів іноді замість одного кабелю більшого перерізу доцільно вибрати два (навіть три) кабелі меншого перерізу, що полегшує умови прокладення. Крім того, допустимий струм кабелю більшого перерізу менше ніж у двох (трьох) кабелів такого самого сумарного перерізу.

В цехових електричних мережах крім мідних та алюмінієвих дротів широко застосовують також комплектні шинопроводи типу ШМА, для розподільних магістралей - комплектні шинопроводи типу ШРА [8]. Застосування сталевих шинопроводів дає суттєву економію кольорового металу, але призводить до значних втрат напруги в мережі, які зумовлені тим, що при проходженні змінного струму по сталевим провідникам виникають додаткові внутрішні і зовнішні індуктивні опори.

Комплектні шинопроводи типу ШМА вибирають за струмом форсованого режиму силового трансформатора, до якого вони приєднані, за формулою:

, (2.54)

де - номінальний струм шинопроводу;

- струм форсованого режиму;

- коефіціент резервування, який враховує тривале перевантаження трансформатора залежно від кількості трансформаторів на підстанції та умов резервування на стороні низької напруги;

- номінальний вторинний струм трансформатора.

Номінальний вторинний струм трансформатора визначається як

, (2.55)

де - номінальна потужність трансформатора, кВА;

- номінальна вторинна напруга трансформатора, кВ.

Для ШМА втрата напруги у відсотках:

, (2.56)

де - сума моментів струмових навантажень шинопроводу, Акм;

і - питомі активний та індуктивний опори ШМА, Ом/км (наводиться в довідниках та в таблицях В.18, В.19).

Номінальний струм комплектних шинопроводів типу ШРА вибирають за розрахунковим струмом 2-го рівня електропостачання:

(2.57)

Для ШРА з рівномірним навантаженням втрата напруги у відсотках:

(2.58)

де - розрахунковий струм ШРА (струм 2-го рівня електропостачання), А;

- довжина ШРА, км;

і - питомі активний та індуктивний опори ШРА, Ом/км (наводиться в довідниках та в таблицях В.20-В.22).

Довжина шинопроводу враховується повністю, якщо секція вводу розташована на його початку. В інших випадках приймається більша довжина шинопроводу, а при розташуванні секції вводу посередині - враховується половина.

Перевірка шинопроводів на електродинамічну стійкість виконується за умови:

де - допустимий ударний струм короткого замикання (таблиці В.18-В.22);

- розрахунковий ударний струм короткого замикання у місці приєднання живлення (визначається при розрахунках струмів короткого замикання).

Розрахунок тролейних ліній з кутової сталі або шинопроводів типу ШТМ полягає у виборі розмірів кутової сталі або серії ШТМ за нагріваням тривалим струмом навантаження й перевіряється на втрату напруги [8].

При виборі за нагріванням розрахунковий струм приймається рівним струму тридцятихвилинного навантаження:

, (2.59)

де - споживана активна потужність, кВт;

- коефіціент попиту активної потужності (рисунок В.23);

- розрахункова активна потужність, кВт;

- розрахункова реактивна потужність, квар;

- номінальна напруга, кВ.

Споживана активна потужність кранових електродвигунів визначається як

, (2.60)

де - сумарна номінальна активна потужність електродвигунів, кВт;

- номінальний коефіціент корисної дії кранових електродивгунів.

Розрахункові активна і реактивна потужності визначаються за формулами:

, (2.61)

. (2.62)

Значення приймається залежно від коефіціента потужності , який для кранів з невеликою вантажепідйомністю, на яких встановлені асинхронні двигуни з короткозамкненим ротором, становить , а для кранів достатньо великої вантажепідйомності, на яких встановлені асинхронні двигуни з фазним ротором - .

Таким чином, за умов нагрівання:

, (2.63)

де - допустимий струм для тролеїв, який визначається з таблиці В.24 для тролеїв із сталевих профілів, для шинопроводів серії ШТМ з таблиці В.25).

Вибрані сталеві тролеї перевіряються на втрату напруги при найбільш несприятливому розташуванні кранів в прогоні цеху:

, (2.64)

де - втрата напруги на 100 А пікового струму та 100 метрів довжини тролею, В/(Ам), яка визначається з таблиці В.26 або [4];

- піковий струм електроприймачів тролейної лінії, А;

- відстань від точки приєднання живильної лінії до найбільш віддаленого кінця тролейної лінії, м.

Піковий струм електроприймачів тролейної лінії, якщо від неї живиться більше п'яти електродвигунів, визначається за формулою:

, (2.65)

де - розрахунковий струм всіх електроприймачів тролейної лінії (розрахунковий струм 2-го рівня електропостачання);

- коефіціент використання електродвигуна з найбільшим пусковим струмом;

- номінальний струм електродвигуна з найбільшим пусковим струмом при тривалості вмикання ТВ = 1.

Для невеликих за вантажепідйомністю кранів піковий струм визначається:

, (2.66)

де - найбільший з пускових струмів одного кранового електродвигуна за його паспортними даними;

- сумарний номінальний струм групи електроприймачів без урахування номінального струму найбільшого за потужністю електродвигуна.

Кратність пускового струму для асинхронних двигунів з короткозамкненим ротором приймається , з фазним ротором .

При живленні від днієї тролейної лінії двох кранів розрахункову довжину тролеїв множать на 0,8, трьох кранів - на 0,7, таким чином враховується мала імовірність роботи кранів в кінці лінії.

В разі неможливості забезпечення допустимої втрати напруги застосовують підживлення тролейної лінії кабелем або проводом в трубах (безіндукційне підживлення), алюмінієвою стрічкою, яка прокладається паралельно тролеям безпосередньо на тримачах (індукційне підживлення, бо між тролеями та підживленням виникає взаємоіндукція) [8].

Техніко-економічними розрахунками, проведеними в провідних науково-дослідних установах, визначено, що при підживленні алюмінієвою стрічкою витрата алюмінію на 25% більша, але за капітальними витратами та простотою монтажних робіт цей спосіб має значні переваги порівняно з кабельним безіндукційним підживленням і тому застосовується найчастіше [8].

В електричних мережах напругою до 1 кВ переріз проводу (кабелю) розподільних мереж вибирається за умовою нагрівання в нормальному режимі:

, (2.67)

де - розрахунковий струм 1-го рівня електропостачання (номінальний струм окремого електроприймача).

Допустимий тривалий струм для проводів з полівінілхлоридною ізоляцією з алюмінієвими жилами залежно від перерізу, способу прокладання, кількості проводів в трубі наводиться в таблиці В.27 або [4, 8].

Для остаточного вибору перерізу проводу слід провести всі перевірки відповідно до вимог ПУЭ та прийняти найбільший.

За умовою механічної міцності мінімальний переріз алюмінієвих проводів повинен становити - 2,5 мм2, мідних - 1,5 мм2.

Втрата напруги в проводах у відсотках визначається як:

, (2.68)

де - розрахункові активне і реактивне навантаження 1-го рівня електропостачання, кВт і квар;

- активний і реактивний опори проводів, Ом;

- номінальна напруга електричної мережі, кВ.

Активний і реактивний опори проводів обчислюють за формулами:

, (2.69)

, (2.70)

де - активний і реактивний питомі опори кабелю відповідно, Ом/км (наводиться в таблиці В.17 та довідниках);

- довжина проводу, км.

Зварювальні установки працюють у повторно-короткочасному режимі. При цьому тривалість циклу (тривалість робочого часу плюс тривалість паузи) не більше 10 хвилин. Короткочасний струм, приведений до тривалого режиму, визначається:

, (2.71)

де - номінальний струм зварювальної установки при номінальній тривалості включення ТВ = 1, А;

- паспортна тривалість вмикання, в.о (стандартні значення для зварювальних установок 15, 25, 40, 60 %).

Відповідно [4], якщо тривалість робочого періоду не більше 4 хв (40%) від загальної тривалості циклу 10 хв (100%), то за розрахунковий струм, для вибору перерізу провідників за нагріванням, приводиться до тривалого режиму.

Таким чином, переріз проводу або кабелю вибирається за формулою:

. (2.72)

Але слід також урахувати наступні положення ПУЭ [4]:

- для мідних провідників перерізом до 6 мм2 та алюмінієвих провідників перерізом до 10 мм2 струм приймається як для установок з тривалим режимом;

- для мідних провідників перерізом більшим 6 мм2 та алюмінієвих провідників перерізом більшим 10 мм2 струм визначається як

. (2.73)

За формулою (2.72) цей струм порівнюється з допустимим.

Для остаточного вибору перерізу проводу необхідно провести всі перевірки відповідно до вимог ПУЭ [4].

2.7 Розрахунок струмів короткого замикання

В даному підрозділі курсового проекту з метою врахування аварійних режимів при обгрунтуванні остаточного вибору шинопроводів, кабелів, комутаційної апаратури та іншого електрообладнання, а також чутливості захисту здійснити розрахунок струмів короткого замикання в мережі напругою до 1 кВ.

Коротким замиканням є будь-яке випадкове (навмисне), не передбачене нормальним режимом роботи, електричне з'єднання різних точок установки між собою або землею, при якому струми в колах електроустановки різко зростають, перевищуючи найбільший допустимий струм тривалого режиму.

В системі трифазного змінного струму можуть відбуватись замикання між трьома фазами - трифазні короткі замикання, між двома фазами - двофазні короткі замикання. Якщо нейтраль електроенергетичної системи з'єднана з землею можливі однофазні короткі замикання. Частіше за все виникають однофазні короткі замикання (60-90% загальної кількості), рідше трифазні короткі замикання (1-7%) [8].55555

Як правило, трифазні короткі замикання створюють в пошкодженому колі найбільші струми, тому під час вибору апаратури в якості розрахункового струму приймають струм трифазного короткого замикання.

Причинами коротких замикань можуть бути: механічні пошкодження ізоляції, пошкодження фарфорових ізоляторів; падіння опор повітряних ліній; старіння (зношення) ізоляції; зволоження ізоляції; перекриття між фазами внаслідок атмосферних перенапруг. Коротке замикання може виникнути при неправильних оперативних перемиканнях, наприклад при відключенні навантаженої лінії розчеплювачем, коли виникаюча дуга перекриває ізоляцію між фазами. Розрізняють стійкі короткі замикання, умови виникнення яких зберігаються під час безструмової паузи комутаційного апарату, та нестійкі, які самоліквідуються під час безструмової паузи комутаційного апарату, тобто після зняття напруги.

Наслідками коротких замикань є різке збільшення струму в короткозамкненому колі та зниження напруги в окремих точках системи. Дуга, яка виникає в місці короткого замикання, призводить до повної або часткової руйнації машин, апаратів та інших пристроїв. Збільшення струму в сусідніх з місцем короткого замикання колах електроустановки, створює істотний механічний вплив на струмопровідні частини та ізолятори, на обмотки електричних машин. Проходження великих струмів викликає підвищений нагрів струмопровідних частин та ізоляції, що може призвести до пожежі і буде причиною подальшого розвитку аварії.

Зниження напруги призводить до порушення нормальної роботи механізмів, при напрузі нижче 70% номінальної електродвигуни гальмуються, робота механізмів припиняється. Щоб запобігти цьому, необхідно:

а) визначити величину струмів короткого замикання;

б) перевірити допустимість цих струмів для вибраних електричних апаратів та струмопровідних частин (якщо струми виявляються більші за допустимі, необхідно вибрати елемент, що має більшу стійкість або обмежити струми шляхом збільшення індуктивного опору ланцюга);

в) розрахувати захист для селективного вимикання пошкодженої ділянки.

Відповідно до вимог ПУЭ щодо режиму короткого замикання на стійкість до впливу струмів короткого замикання в електроустановках до 1 кВ повинні перевірятись розподільні щити, струмопроводи та силові шафи.

Для вибору і перевірки стійкості електроапаратів і струмопровідних частин до струмів короткого замикання розрахунку підлягають:

- найбільше початкове діюче значення періодичної складової струму трифазного короткого замикання ;

- ударний струм трифазного короткого замикання.

При виборі і перевірці апаратури щодо її стійкості до струмів короткого замикання розрахунковим вважається максимальний режим, за якого струми короткого замикання мають максимальні значення.

При розв'язанні завдань захисту розрахункові умови залежать від двох цілей розрахунку: вибір параметрів спрацювання захистів; перевірка чутливості.

Для перевірки чутливості розрахункові умови відповідають найменшим значенням струмів короткого замикання в місці встановлення захисту (мінімальний режим роботи живильної енергосистеми, найбільша кількість послідовно ввімкнених елементів між джерелами генерації і точкою короткого замикання).

Для цілей вибору параметрів спрацьовування захисту визначають найбільші та для перевірки чутливості найменші значення періодичної складової струму в місці короткого замикання в елементах мережі, яка проектується.

Розрахунок здійснюється для початкового моменту часу короткого замикання.

Розрахунковим видом короткого замикання є:

- при виборі електроапаратури і провідників за їх стійкістю до дії струмів короткого замикання - трифазне коротке замикання;

- при виборі захисту - трьох-, двох- і однофазні короткі замикання.

В даному курсовому проекті релейний захист не розраховують. Струми короткого замикання визначаються тільки для одного ступеня напруги до 1 кВ в іменованих одиницях. В розрахункових формулах приймаються наступні розмірності величин: напруга - В, опір - мОм (1 мОм = 10-3 Ом).

Струми короткого замикання в електричних мережах напругою до 1 кВ впливають на вибір перерізу проводів і жил кабелів, конструкції струмопроводів, характеристики комутаційних та захисних апаратів. З метою забезпечення раціонального проектування внутрішньоцехового електропостачання необхідно виконати достовірний розрахунок струмів короткого замикання згідно загальній методиці визначеній у ГОСТ 28249-89 «Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ» [11] та «Руководящие материалы по расчету токов короткого замыкания и выбору електрооборудования» [12].

Для вибору апаратури і захистів, перевірки селективності їх дії визначають максимальний струм трифазного металевого короткого замикання, в цьому випадку перехідні опори дуги не враховують. Для перевірки чутливості захистів знаходять мінімальний струм короткого замикання; при цьому враховують всі перехідні опори контактів (рубильників, автоматів, уставних контактів, болтових з'єднань) і опір дуги в місці пошкодження шляхом введення в схему заміщення активного опору.

При розрахунках струмів короткого замикання в електроустановках змінного струму напругою до 1 кВ допускається:

1) застосовувати спрощені методі розрахунків, якщо похибка не вище 10 %;

2) максимально спрощувати та еквівалентувати всю зовнішню мережу до місця короткого замикання, індивідуально враховувати лише автономні джерела та електродвигуни, які безпосередньо приєднані до місця короткого замикання;

3) не враховувати струми намагнічування трансформаторів;

4) не враховувати насичення магнітних систем електричних машин;

5) приймати коефіціенти трансформації трансформаторів, що дорівнюють відношенню середніх напруг ступенів мережі, які зв'язують трансформатори;

6) не враховувати синхронні та асинхронні двигуни і комплексне навантаження, якщо їх сумарний номінальний струм не перевищує 1,0% від початкового діючого значення періодичної складової струму трифазного короткого замикання без урахування підживлення від електродвигунів або комплексного навантаження.

До особливостей розрахунку струмів короткого замикання в електричних мережах напругою до 1 кВ можна віднести:

- початкове діюче значення періодичної складової струму трифазного короткого замикання можна вважати незмінним ;

- активні опори елементів ланцюга короткого замикання мають суттєве значення і можуть навіть перевершувати реактивні.

Методика розрахунку початкового діючого значення періодичної складової струму короткого замикання залежить від способу електропостачання - від енергосистеми або від автономного джерела живлення.

Для розрахунку струмів короткого замикання необхідно скласти розрахункову схему, яка відповідає нормальному режиму роботи системи електропостачання при паралельному включенні всіх джерел живлення. За розрахунковою схемою складають схему заміщення, на якій всі магнітозв'язані електричні мережі заміняють еквівалентним електрично зв'язаним ланцюгом. До схеми заміщення вводяться всі джерела, які живлять місце короткого замикання, та всі опори, по яким проходить розрахунковий струм короткого замикання. При складанні схеми доцільно записувати опори у вигляді дробу: в чисельнику вказується порядковий номер елементу, в знаменнику - величина опору.

В схемі заміщення обирають імовірні точки для розрахунку струмів короткого замикання. Як правило, розрахунковими точками є виводи вищої напруги понижуючих трансформаторів, ділянки між виводами нижчої напруги трансформаторів та реакторами, збірні шини розподільних пристроїв, виводи вимикачів відходящих ліній, а також виводи електроприймачів. Розрахункова точка трифазного короткого замикання в мережі 6-10 кВ - на шинах вторинної напруги головної понижувальної підстанції. Розрахункова точка трифазного короткого замикання в мережі до 1 кВ - безпосередньо за автоматичним вимикачем трансформатора. Точки короткого замикання нумеруються від джерела живлення.

Схема мережі містить один або декілька ступенів трансформації. Для еквівалентної схеми заміщення обирається основний (базовий) ступінь трансформації і всі величини інших ступенів приводяться до напруги основного ступеня.

Для визначення струмів короткого замикання використовують співвідношення.

Струм трифазного короткого замикання, кА:

, (2.74)

де - лінійна напруга в точці короткого замикання, кВ;

- повний опір до точки короткого замикання, Ом.

Струм двофазного короткого замикання, кА:

. (2.75)

Струм однофазного короткого замикання, кА:

, (2.76)

де - фазна напруга в точці короткого замикання, кВ;

- повний опір петлі «фаза-нуль» до точки короткого замикання, Ом;

- повний опір трансформатора однофазному короткому замиканню, Ом.

Ударний струм, кА:

, (2.77)

де - ударний коефіціент, який визначається за графіком В.28.

Діюча величина ударного струму, кА:

(2.78)

де - коефіціент діючого значення ударного струму

(2.79)

Опори схеми заміщення визначаються наступним чином.

Для силових трансформаторів активні, реактивні та повні опори визначаються по таблиці В.29 або розрахунково:

(2.80)

, (2.81)

, (2.82)

де - втрати потужності короткого замикання, кВт;

- напруга короткого замикання, %;

- лінійна напруга трансформатора на низькій стороні, кВ;

- повна потужність трансформатора, кВА.

Для трансформаторів струму опори визначаються за даними, наведенеми в таблиці В.30.

Для комутаційних і захисних апаратів опори визначаються по таблиці В.31. Опори залежать від апарату. Опір запобіжників не враховується, а для рубильників враховується тільки перехідний опір контактів.

Для ступенів розподілу електроенергії опори визначаються по таблиці В.32.

Для ліній електропостачання за співвідношеннями:

(2.83)

де - питомі активний і індуктивний опори, мОм/м;

- довжина лінії, м.

Питомі опори для обчислення трифазних та двофазних струмів короткого замикання визначаються за таблицями В.33 - В.35.

За відсутності даних можно визначити розрахунковим шляхом:

, (2.84)

де S - переріз провідника, мм2;

- питома провідність матеріалу, м/(Оммм2).

Приймається:

= 30 м/(Оммм2) - для алюмінію;

= 50 м/(Оммм2) - для міді;

= 10 м/(Оммм2) - для сталі.

За відсутності даних можно прийняти:

= 0,4 мОм/м - для повітряних ліній;

= 0,06 мОм/м - для кабельних ліній;

= 0,09 мОм/м - для проводів;

= 0,15 мОм/м - для шинопроводів.

При розрахунках однофазних струмів короткого замикання питомі індуктивні опори петлі «фаза-нуль» приймаються:

= 0,6 для повітряних ліній до 1 кВ;

= 0,15 мОм/м - для кабельних ліній до 1 кВ та проводів в трубах;

= 0,4 мОм/м - для ізольованих відкрито прокладених проводів;

=0,2 мОм/м - для шинопроводів.

Питомий активний опір петлі «фаза-нуль» для будь-яких ліній визначається як:

(2.85)

Для нерухомих контактних з'єднань опори визначаються за таблицею В.36.

В розрахунках можно використовувати наступні значення :

= 1,2 - при короткому замиканні на шинах низької напруги трансформаторів потужністю до 400 кВА;

= 1,3 - при короткому замиканні на шинах низької напруги трансформаторів потужністю більше 400 кВА;

= 1 - при більш віддалених точках;

= 1,8 - при коротких замиканнях в мережах високої напруги, де активний опір суттєво не впливає.

Опори елементів на високій напрузі приводяться до низької по формулам:

, (2.86)

де - опори, приведені до низької напруги, мОм;

- опори на високій напрузі, мОм;

- напруги низька та висока, кВ.

На величину струму короткого замикання в мережі до 1 кВ можуть впливати асинхронні двигуни потужністю більше 100 кВт, якщо вони підключені поблизу місця короткого замикання. Пояснюється це тим, що при короткому замиканні різко знижується напруга, а асинхронний двигун, обертаючись по інерції, генерує струм в місці короткого замикання. Даний струм швидко затухає, а тому враховується в початковий момент при визначенні періодичної складової та ударного струму.

, (2.87)

де - номінальний струм одночасно працюючих асинхронних двигунів.

Результати розрахунків заносяться до зведеної таблиці 2.3.

Таблиця 2.3 - Результати розрахунків струмів короткого замикання

Точка

КЗ

,

мОм

,

мОм

,

мОм

,

кА

,

кА

,

кА

,

мОм

,

кА

К1

К2

К3

2.8 Вибір основного електроустаткування в мережі напругою до 1 кВ

В даному підрозділі курсового проекту необхідно здійснити вибір комутаційних і захисних електроапаратів: в шафі вводу цехової трансформаторної підстанції (ЦТП), а для двотрансформаторної підстанції також і в секційній шафі; в лінійних шафах ЦТП, а також для розподільної мережі напругою до 1 кВ.

Розподільні пристрої низької напруги комплектних трансформаторних підстанцій (КТП) складаються з набору стандартних силових шаф: шафа низьковольтна ввідна (ШНВ), шафа низьковольтна лінійна (ШНЛ), а також шафа низьковольтна секційна (ШНС) для двотрансформаторної КТП. У ШНВ обов'язково є автомат вводу та лінійні автомати, а в ШНС - секційний автомат і лінійні автомати. В ШНЛ для відгалужувальних ліній встановлюють лінійні автомати або блоки «запобіжник-вимикач» (БЗВ) на КТП з потужністю до 630 кВА. Крім того, в шафах встановлюють трансформатори струму, вимірювальні прилади. Тому шафи розподільного пристрою низької напруги вибирають з номенклатури тих типів, якими комплектується комплектна трансформаторна підстанція.

При виборі електричних апаратів необхідно врахувати:

1) вибирають тип шаф розподільного пристрою низької напруги цехової трансформаторної підстанції та пункту розподілу електроенергії, фіксують наявні в них електричні апарати, а потім їх вибирають;

2) якщо параметри електричних апаратів не задовільняють вимогам, то придатний електричний апарат необхідно вибирати з номенклатури того самого типу шаф розподільного пристрою низької напруги або розглядати іншу серію, якщо в даній серії відсутні електричні апарати з необхідними параметрами;

3) всі електричні апарати силового ланцюга в межах однієї шафи або ШМА, ШРА, СРШ мають однакову пропускну спроможність і розраховані на визначену стійкість, тому в першу чергу слід ознайомитись з характеристиками самої шафи, ШМА, ШРА, СРШ (наприклад, номінальний струм, наскрізний струм короткого замикання електродинамічної і термічної стійкості та ін.).

В комплектних трансформаторних підстанціях з номінальною потужністю трансформаторів 630, 1000 кВА в ШНВ встановлюють автомати вводу номінальною напругою 0,66 кВ типу ВА серії 55 та номінальними струмами 1000 А або 1600 А (таблиці В.37, В.38) та два лінійні автомати на номінальний струм 630 А; в ШНЛ встановлюють автомати типу ВА серії 51, 52, 53, 55 номінальною напругою 0,66 кВ і номінальними струмами 250 і 630 А (таблиці В.39, В.40).

В комплектних трансформаторних підстанціях іншої серії з номінальною потужністю трансформаторів від 630 до 2500 кВА в ШНВ і ШНС (таблиця В.41) встановлюють автомати напругою 0,66 кВ типу «Электрон» (таблиця В.42) і номінальними струмами 1600 А (Э16), 2500 А (Э25), 4000 А (Э40), а в ШНЛ автомати Э06 з номінальним струмом 630 А (таблиця В.43) та автомати типів А3720, А3730Ф, А3790, А3794Б, А3794С.

В комплектних трансформаторних підстанціях з номінальною потужністю трансформаторів від 630 кВА й менше встановлюють для відгалужувальних ліній БЗВ (БЗВ-2 з номінальним струмом запобіжника 250 А та БЗВ-4 з номінальним струмом запобіжника 400 А) або рубильник з запобіжником.

Силові розподільні шафи ПР8501 напругою до 0,66 кВ змінного струму частотою до 60 Гц при номінальному струмі на вводі 630 А випускаються без вимикача і з вимикачами на вводі типу ВА51-39, ВА55-39, ВА56-39 (таблиця В.44). Для відгалужувальних ліній встановлені автомати типу ВА51-31 з розчеплювачами на струми від 16 до 100 А або ВА51-35 з розчеплювачами на струми від 100 до 250 А.

В силових розподільних шафах типу ШР11 (таблиця В.45) на вводі встановлений рубильник Р18-353 на номінальний струм 250 А або Р18-373 на номінальний струм 400 А, а для відгалужувальних ліній встановлені запобіжники типу НПН2 (номінальний струм 60 А) і ПН2 (номінальні струми 100 і 250 А).

Шини розподільних шаф ПР8501 стійкі до наскрізних струмів короткого замикання до 50 кА, а розподільних шаф ШР11 - до 25 кА.

Відгалужувальні коробки ШМА комплектуються автоматами, ШРА - автоматами або запобіжниками.

На даний час в силових низьковольтних шафах та силових розподільних шафах найпоширеніший автомат типу ВАХХ-YY, який має розшифровку:

ВА - вимикач автоматичний;

ХХ - номер уніфікованої серії;

51 - неструмообмежувальні з електромагнітними й тепловими розчеплювачами або тільки з електромагнітними розчеплювачами;

52 - струмообмежувальні з електромагнітними і тепловими розчеплювачами чи тільки з електромагнітними розчеплювачами;

53 - струмообмежувальні неселективні з напівпровідниковими й електромагнітними розчеплювачами;

54 - струмообмежувальні з високою комутаційною здатністю з напівпровідниковими й електромагнітними розчеплювачами;

55 - селективні з напівпровідниковими розчеплювачами;

56 - без максимальних розчеплювачів;

75 - селективні з напівпровідниковими розчеплювачами;

YY - умовні позначення номінального струму: 25 - 25 А, 29 - 63 А, 30 - 80 А, 31 - 100 А, 32 - 125 А, 33 - 160 А, 35 - 250 А, 37 - 400 А, 39 - 630 А, 41 - 1000 А, 43 - 1600 А, 45 - 2500 А, 47 - 4000 А.

Автомати нової серії ВА88 (таблиця В.46) відрізняються винятково компактними розмірами, універсальністю в застосуванні, міцністю, простотою установки й передовою технологією. Вони призначені для проведення струму в нормальному режимі та вимикання струму в разі короткого замикання, перевантажень, неприпустимих знижень напруги, а також допускають до 30 вмикань та вимикань електричних ланцюгів за добу й розраховані для експлуатації в електричних установках з номінальною робочою напругою до 400 В змінного струму частотою 50 Гц.

Мікропроцесорний розчеплювач, який використовується в автоматі ВА88-43, забезпечує точність та надійність, а також можливість оперативного настроюваня в процесі експлуатації.

За способом установки автомати серії ВА88 можуть бути стаціонарного, втичного та висувного виконання, за способом приєднання - переднього або заднього приєднання.

Технічні дані автоматів наведені в таблицях В.38, В.40, В.41, В.46-В.49, запобіжників в таблицях В.50 і В.51 та іншій довідковій літературі [5, 8, 13, 14].

Вибір і перевірка всіх електричних апаратів напругою до і понад 1 кВ мають відповідати наступним умовам:

1) міцності ізоляції для роботи в тривалому режимі та при короткочасних напругах

(2.88)

де - номінальні напруги електроапарату та електричної мережі, в якій застосовується даний апарат;

2) допустимого нагрівання струмами в тривалому режимі

(2.89)

де - номінальний струм електроапарата і струм форсованого режиму, тобто тривалий максимальний робочий струм, який може через нього протікати;

3) відповідності навколишньому середовищу (нормальне, пожежонебезпечне, вибухонебезпечне та ін.), роду установки (внутрішня, зовнішня) і конструктивному виконанню (висувна, стаціонарна) та ін.;

4) параметрам основної функціональної характеристики: комутаційні електроапарати - номінальний струм вимикання (вмикання) при короткому замиканні (комутаційна здатність), електроапарати захисту - номінальний струм плавкої вставки запобіжника або розчеплювача автомата.

Перевірку вибраних електричних апаратів проводять за їх стійкістю та працездатністю при наскрізних струмах короткого замикання. Повинні виконуватись наступні умови:

5) струм електродинамічної стійкості електроапарата

(2.90)

де - розрахунковий ударний струм;

6) допустимий струм термічної стійкості апарата , за допустимий час термічної стійкості

, (2.91)

де - розрахункові параметри струму короткого замикання да дійсного часу вимикання короткого замикання.

Умови вибору за пунктами 1, 2 та 3 однакові для всіх електричних апаратів. Особливості вибору за пунктом 4 та перевірки за пунктами 5 і 6 для різних апаратів наведени нижче.

В електричні мережі напругою до 1 кВ вибір комутаційної апаратури, апаратури захисту і перерізу провідників взаємопов'язаний.

Для захисту електричних мереж застосовують автоматичні повітряні вимикачі (автомати) і плавкі запобіжники.

ПУЕ регламентує в електроустановках до 1 кВ за режимом короткого замикання перевіряти лише розподільні щити, струмопроводи і силові шафи.

Струмообмежувальні запобіжники та автомати, а також автомати, у яких струм вимикання перевищує найбільше можливе значення струму короткого замикання, не вимагають перевірки їх стійкості до наскрізних струмів короткого замикання (на електродинамічну стійкість).

Типи автоматів та запобіжників не вибирають, бо вони є елементами шаф розподільного пристрою низької напруги трансформаторної підстанції, силових розподільних шин, силових пунктів та збірок, шинопроводів, тому для автоматів вибирають номінальний струм автомата та розчеплювачів, струми спрацювання розчеплювачів, а для запобіжників - номінальні струми патрону і плавкої вставки.

Вибір автоматів та запобіжників зумовлений місцем їх встановлення в схемі електропостачання.

Автоматичний повітряний вимикач (автомат) - це комутаційний апарат, призначений для автоматичного розмикання електричних ланцюгів при ненормальних режимах (струмах короткого замикання) або перевантаження) та нечастих вмиканнях і розмиканнях в нормальних режимах роботи.

Для виконання захисних функцій в автоматах застосовуються розчеплювачі: тільки теплові або тільки електромагнітні, комбіновані (тапловий та електромагнітний), напівпровідникові, мікропроцесорні. Теплові розчеплювачі здійснюють захист від струмів перевантаження, електромагнітні - від струмів короткого замикання. Напівпровідниковий розчеплювач має канал захисту в зоні струмів перевантаження, який видає команду на вимкнення автомату з витримкою часу, а канал захисту в зоні короткого замикання спрацьовує з витримкою часу, яка не залежить від струму, і вихідний сигнал діє на котушку незалежного розчеплювача, що викликає спрацювання автомата. Напівпровідникові розчеплювачі мають кращі характеристики за швидкодією, чутливістю, селектривністю та надійністю.

Автомати мають нерегульовані та регульовані розчеплювачі. В нерегульованих розчеплювачах уставки відрегульовані на заводі-виготовлювачі. У регульованих розчеплювачів уставки регулюють шляхом впливу на механічну систему автомата або на спеціальний пристрій, який змінює час спрацьовування автомата.

Номінальна напруга автомата - це вказана в паспорті напруга, яка відповідає напрузі мережі, де цей автомат може працювати.

Номінальний струм автомата - це найбільший струм, при протіканні якого автомат працює протягом тривалого часу без ушкоджень.

Номінальний струм розчеплювача автомата - це струм, при протіканні якого протягом тривалого часу не відбувається спрацювання розчеплювача.

Струм уставки розчеплювача - це найменший струм, при протіканні якого розчеплювач спрацьовує.

Для пояснення вибору автоматів в характерних місцях схеми внутрішньоцехового електропостачання наведений рисунок 2.1.

Рисунок 2.1 - Схема для вибору автоматів в характерних місцях внутрішньоцехового електропостачання

Вибір автоматів QF1, QF2, QF3, полягає в дотриманні умов за пунктами 1-2.

Номінальна напруга цих автоматів вибирається як

(2.92)

Номінальний струм автоматів та номінальні струми розчеплювачів не повинні бути меншими за струм форсованого режиму

(2.93)

(2.94)

У формулах (2.93) і (2.84) беруться найближчі значення номінальних струмів автоматів і розчеплювачів.

Автомати зазвичай мають декілька номінальних струмів розчеплювача. Найбільше значення номінального струму розчеплювача дорівнює номінальному струму автомата, тому

(2.95)

Струм форсованого режиму визначається за формулою

(2.96)

де - коефіціент резервування;

- розрахунковий струм (вибирається залежно від місця розташування автомата в схемі електропостачання.

Стум форсованого режиму дорівнює: для автомата вводу QF1 двотрансформаторної підстанції 1,4, для однотрансформаторної підстанції - струму систематичного перевантаження або 1,4 при резервуванні шинною перемичкою між кінцями двох ШМА при схемі БТМ, або 1,3 при резервуванні кабельною перемичкою між найближчими сусідніми підстанціями; для лінійного автомата QF2 - розрахунковому струму 2-го рівня електропостачання ; для автомата QF3 до окремого електроприймача - розрахунковому струму 1-го рівня електропостачання (при його номінальному струму ).

Уставка струму спрацювання від перевантаження (уставка струму теплового розчеплювача ) вибирається за умови

(2.97)

де К - коефіціент, який приймається 1,1 для автомата вводу QF1 і для автомата QF2, 1,25 - для автомата QF3 або 1,0 на лініях до силових електроприймачів, які не мають в своєму складі електродвигунів.

У формулі (2.97) для автомата вводу QF1 як розрахунковий струм приймається струм форсованого режиму трансформатора ; для автомата QF2 - розрахунковий струм 2-го рівня електропостачання ; для автомата QF3 - розрахунковий струм 1-го рівня електропостачання одного електроприймача (номінальний струм електроприймача при ).

В лініях з лампами ДРЛ (ДРІ) за умов кратності пускового струму 2,25-3,00 та його тривалості 60-90 с уставка струму спрацьовування від перевантаження (уставка струму теплового розчеплювача) вибирається так:

(2.98)

де - розрахунковий струм лінії освітлення, А.

Для ламп розжарювання і люмінісцентних ламп низького тиску уставка струму спрацьовування від перевантаження (уставка струму теплового розчеплювача):

(2.99)

Для люмінісцентних ламп низького тиску пускові струми не враховуються, бо їх ьривалість становить 6-8 с, і за цей час окремі лампи мають різночасне вмикання. Лампи розжарювання мають пускові струми до 6 номінальних струмів, але їх тривалість всього декілька мілісекунд.

Автомати не повинні вимикати ділянки, які захищають, при короткочасних перевантаженнях (пускові струми, пікові струми та ін.).

Для автомата вводу QF1 спрацьовування відсічки розчеплювача миттєвої дії:

, (2.100)

де - номінальний струм трансформатора на стороні низької напруги.

У формулі (2.100) більші кратності приймаються для трансформаторів з малою номінальною потужністю (= 400 кВА і менше), які мають більші опори та відповідно менші струми короткого замикання.

Умова перевірки захисту від пікових струмів для групи електроприймачів (автомат QF2) і від пускових струмів для одного електроприймача (автомат QF3) полягає у виборі уставки спрацьовування відсічки розчеплювача миттєвої дії (уставки струму електромагнітного розчеплювача )

(2.101)

(2.102)

В лініях з комплектними конденсаторними установками (ККУ) струм спрацьовування відсічки (електромагнітного розчеплювача) вибирається як

, (2.103)

де - номінальний струм ККУ, який обчислюється за формулою (4.13).

Як комутаційний апарат автомати перевіряють щодо здатності вимикання

, (2.104)

де - номінальний струм вимикання автомата при нормованих умовах;

- початкове діюче значення періодичної складової струму трифазного короткого замикання, до того ж для автоматів вводу й секційних автоматів цей струм визначають для металевого короткого замикання без перехідних опорів, а для інших автоматів (QF2 і QF3) - з урахуванням опору контактів.

Відповідно до функціонального призначення з метою забезпечення чутливості захисту (надійного його спрацьовування) мінімальний струм короткого замикання (зазвичай це струм однофазного короткого замикання в найбільш віддаленій точці лінії, яка захищається) має перевищувати уставки розчеплювачів залежно від їх типів у наступних співвідношеннях:

- для розчеплювачів миттєвої дії з номінальним струмом більше 100 А

(2.105)

при струмі до 100 А включно

, (2.106)

- для розчеплювача уповільненої дії

(2.107)

Вибірковість дії послідовно встановлених автоматів забезпечується за умови, що їх захисні характеристики на карті селективності не повинні перетинатись, до того ж уставки струму розчеплювачів уповільненої й миттєвої дії в автомата, розташованого ближче до електроприймача, мають бути в 1,5 рази менші, ніж у більш віддаленого автомата.

Результати вибору автоматів подаються у вигляді таблиць.

Таблиця 2.4 - Каталожні та розрахункові дані автомата вводу

Умови вибору

Каталожні дані

автомата типу

Розрахункові дані

За номінальною напругою

За номінальним струмом автомата

За номінальним струмом розчеплювача

За номінальним струмом автомата та його розчеплювачів

За номінальним струмом теплового розчеплювача

За умовою відстройки від пікових струмів

За номінальним струмом вимикання автомата

За умовою чутливості

Таблиця 2.5 - Каталожні та розрахункові дані лінійного автомату

Умови вибору

Каталожні дані

автомата типу …….

Розрахункові дані

За номінальною напругою

За номінальним струмом автомата

За номінальним струмом теплового розчеплювача

За номінальним струмом автомата та його розчеплювачів

За струмом уставки теплового розчеплювача

За умовою відстройки від пікових струмів

За номінальним струмом вимикання автомата

За умовою чутливості

Результати вибору автоматів для окремих електроприймачів (електродвигунів) подаються наступним чином: для одного - в розгорнутому вигляді (таблиця 2.6), для всіх інших - зводяться в таблицю 2.7.

Таблиця 2.6 - Каталожні та розрахункові дані автомату електродвигуна

Умови вибору

Каталожні дані

автомата типу

Розрахункові дані

За номінальною напругою

За номінальним струмом автомата

За номінальним струмом теплового розчеплювача

За номінальним струмом автомата та його розчеплювачів

За струмом уставки теплового розчеплювача

За умовою відстройки від пускових струмів

За номінальним струмом вимикання автомата

За умовою чутливості

Таблиця 2.7 - Результати вибору автоматів

Розподільна лінія

Тип

автомата

В

А

А

,

А

,

А

А

до електроприймача № …..

до електроприймача № …..

Запобіжник - це комутаційний апарат, призначений для автоматичного однократного вимикання електричного ланцюга при струмах короткого замикання або перевантаженнях, але в основному запобіжники застосовуються для захисту від струмів короткого замикання. Запобіжники є найпростішими апаратами струмового захисту, дія яких основана на руйнуванні плавкої вставки.

Розрізняють номінальний струм запобіжника та номінальний струм плавкої вставки, які вказуються на корпусі запобіжника і на плавкій вставці.

Номінальний струм запобіжника () - це набільший струм, на який розраховані його струмовідні частини (патрон, контактні стійки). Цей струм дорівнює найбільшому із номінальних струмів плавких вставок, які встановлюються в даному запобіжнику. Номінальний струм плавкої вставки () - це найбільший струм, при якому виготовлювачем гарантується робота плавкої вставки без розплавлювання невизначений час, але досить значний. Плавка вставка не повинна розплавлятись протягом однієї години при струмі (1,3-1,5) і повинна розплавлятись при струмі (1,5-2,0) .

Використовують плавкі вставки з малою тепловою інерцією (безінерційні) та з великою тепловою інерцією (інерційні). Частіше застосовують безінерційні вставки, які здійснюють швидкодіючий захист, але чутливі до струмових перевантажень.

Для пояснення вибору запобіжників в характериних місцях схеми електропостачання наведений рисунок 2.2.

Рисунок 2.2 - Схема вибору запобіжників в характерних місцях внутрішньоцехового електропостачання.

Номінальна напруга запобіжників F1 і F2 вибирається за умови відповідності номінальної напруги запобіжника номінальній напрузі мережі і вибирається як

(2.108)

Плавка вставка не повинна перегорати при струмі форсованого режиму, а також при експлуатаційних струмах пуску електродвигунів, вмикання трансформаторів, конденсаторних батарей та ін. Відповідно до цих режимів номінальний струм плавкої вставки вибирають як більший з них.

Для першої умови вибір номінального струму плавкої вставки запобіжників виконується за нагріванням в тривалому режимі умовою

(2.109)

Відповідно до другої умови номінальний струм плавкої вставки має бути таким, щоб за час дії пікового струму струм плавлення вставки за її часострумовою характеристикою перевищував піковий струм не менше ніж в два рази, тобто

(2.110)

Вибрати номінальний струм плавкої вставки можна без розгляду часострумової характеристики, але з обов'язковим дотриманням наступних умов:

для захисту лінії, яка живить групу електродвигунів (запобіжник F1)

(2.111)

для захисту одиночного електродвигуна (запобіжник F2)

(2.112)

де К - коефіціент, який при рідких пусках або тривалості пуску не більше 2,5 с (електродвигуни металорізальних верстатів, вентиляторів) К = 2,5; при частих пусках або при тривалості пуску більше 2,5 с (електродвигуни кранів та ін.) К = 1,6;

Для захисту лінії з конденсаторною установкою

(2.113)

де К - коефіціент, який враховує кидок струму при вмиканні ККУ (К = 1,6).

Номінальний струм плавкої вставки запобіжника для захисту відгалуження до зварювального апарата при перерізі більше 10 мм2 вибирають за формулою:

, (2.114)

де - номінальний струм зварювального трансформатора при номінальній тривалості вмикання, А.

Для захисту ліній з лампами розжарювання і люмінісцентними низького тиску:

. (2.115)

Для ліній з лампами ДРЛ (ДРІ):

. (2.116)

За наведених умов (2.109), (2.111) і (2.112) вибирають більше значення, і за ним для забезпечення чутливого та селективного захисту визначають мінімально можливий струм плавкої вставки. Оскільки в патрон запобіжника не може бути встановлена плавка вставка на більший струм, ніж номінальний струм патрона запобіжника , то повинна виконуватись умова:

. (2.117)

Запобіжники НПН2 і ПН2 з малою тепловою інерцією (безінерційні) мають струмообмежувальну дію - значення струму короткого замикання не досягає максимально очікуваного розрахункового значення, тому на стійкість наскрізним струмам короткого замикання за пунктами 5 і 6 їх перевіряти не треба.

Відповідно до пункту 4 перевіряється умова здатності вимикання, в якій номінальний струм вимикання не повинен бути меншим за початкове діюче значення періодичної складової струму короткого замикання (згасання не враховують)

. (2.118)

Для надійного захисту електричного ланцюга запобіжником мінімальний струм короткого замикання має перевищувати не менш ніж у три рази номінальний струм плавкої вставки

. (2.119)

Якщо електрична мережа має декілька ступенів розподілу електроенергії, то кожен ступінь захисту, який лежить вище, має, за можливості, слугувати резервом для найближчого нижчого ступеня, для чого з метою селективності витримка часу має бути в декілька разів більшою.

Умова селективності має вигляд:

, (2.120)

де і - час плавлення більшої і меншої вставок при струмі короткого замикання за часострумовими характеристиками розглянутої серії запобіжників.

Плавка вставка інерційних запобіжників, які нині застосовуються рідко, виконується зі сплавів з великою теплоємністю, тому номінальний струм плавкої вставки незалежно від характеру навантаження, яке приєднане до лінії, яка захищається, вибирають за розрахунковим струмом, бо плавка вставка не перегоряє навіть при великих пускових струмах:

(2.121)

Результати вибору запобіжників, які захищають живильні лінії, подаються: для одного - в розгорнуто (таблиця 2.8), для всіх інших - зводяться в таблицю 2.9.

Таблиця 2.8 - Каталожні та розрахункові дані лінійних запобіжників

Умови вибору

Каталожні дані

запобіжника типу

Розрахункові дані

За номінальною напругою запобіжника

За номінальним струмом запобіжника

За номінальним струмом плавкої вставки

За номінальним струмом запобіжника та його плавкою вставкою

За номінальним струмом вимикання запобіжника

За умовою чутливості

Таблиця 2.9 - Зведені дані лінійних запобіжників

Живильна лінія

Тип

запобіжника

,

В

,

А

,

А

,

кА

до …….

Результати вибіру запобіжників, для окремих електроприймачів, подаються: для одного - в розгорнуто (таблиця 2.10), для всіх інших - зводяться в таблицю 2.11.

Таблиця 2.10 - Каталожні та розрахункові дані запобіжників

Умови вибору

Каталожні дані

запобіжника типу

Розрахункові дані

За номінальною напругою запобіжника

За номінальним струмом запобіжника

За номінальним струмом плавкої вставки

За номінальним струмом запобіжника та його плавкою вставкою

За номінальним струмом вимикання запобіжника

За умовою чутливості

Таблиця 2.11 - Зведені дані запобіжників, які захищають окремі електроприймачі

Розподільна лінія

Тип

запобіжника

В

,

А

,

А

кА

до електроприймача № …..

Рубильник - це неавтоматичний вимикач з ручним приводом для вмикання і вимикання електричних мереж напругою до 1 кВ, який одночасно забезпечує створення видимого розриву ланцюга для безпечного проведення ремонтних робіт.

Нині замість рубильників застосовують вимикачі навантаження, які виконують функцій оперативних комутацій та гарантованого розриву. Поняття гарантованого розриву введене замість поняття видимого розриву, створення якого в просторово обмежених умовах розподільних пристроїв низької напруги є небезпечним, тому від застосування рубильників відмовляються, але вони ще застосовуються.

Результати вибору рубильників подаються у вигляді таблиць, окремо для кожного типу рубильника.

Таблиця 2.12 - Каталожні та розрахункові дані рубильника

Умови вибору

Каталожні дані

рубильника типу

Розрахункові дані

За номінальною напругою рубильника

За номінальним струмом рубильника

За струмом електродинамічної стійкості

За термічною стійкістю

Переріз кабелів і проводів, які вибирались за нагріванням за допустимим тривалим струмом з урахуванням умов прокладання та відхилення параметрів навколишнього середовища від стандартних умов , перевіряють за умовою узгодження відповідності вибраним апаратам захисту за формулою:

, (2.122)

де - нормована ПУЕ кратність допустимого струмового навантаження на провідники щодо параметрів захисних апаратів (визначається з таблиці В.53 залежно від прийнятого виду захисту, вимог до захисту електричної мережі, характеру мережі, ізоляції кабелів і проводів та вимог до їх прокладення);

- струм апарата захисту.

Це співвідношення в електричних мережах, які захищаються від струмів перевантаження, часто є вирішальним при виборі перерізу провідників.

Згідно з ПУЕ для електричних мереж, які обов'язково повинні мати захист від перевантаження, умови узгодження наступні:

а) для запобіжників та автоматів тільки з розчеплювачами миттєвої дії для проводів з резиновою та аналогічною за тепловими характеристиками ізоляцією у вибухо-пожежонебезпечних приміщеннях, житлових, торгівельних приміщеннях та приміщеннях інших цивільних споруд:

(2.123)

(2.124)

де - струм уставки (спрацьовування) електромагнітного розчеплювача миттєвої дії (відсічка);

б) для запобіжників та автоматів тільки з розчеплювачами з нерегульованою обернено залежною від струму характеристикою (незалежно від наявності відсічки) для провідників всіх марок:

(2.125)

(2.126)

в) для автоматів з тепловим розчеплювачем з нерегульованою обернено залежною від струму характеристикою (незалежно від наявності відсічки) для провідників всіх марок:

(2.127)

де - номінальний струм нерегульованого теплового розчеплювача;

г) для автоматів з регульованою обернено залежною від струму характеристикою для проводів з резиновою та аналогічною за тепловими характеристиками ізоляцією:

(2.128)

для кабелів з паперовою ізоляцією:

(2.129)

де - струм зрушування регульованого теплового озчеплювача, який приймається в 1,3 рази більшим за струм уставки теплового розчеплювача .

Для електричних мереж, які не вимагають захисту від перевантаження (захист тільки від струмів короткого замикання), умови узгодження такі:

а) для запобіжників:

(2.130)

б) для автоматів тільки з електромагнітними розчеплювачами миттєвої дії:

(2.131)

в) для автоматів з регульованою обернено залежною від струму характеристикою (тепловий розчеплювач):

(2.132)

В електричних мережах, які вимагають захисту від перевантаження, слід застосовувати переважно автомати з тепловими або комбінованими розчеплювачами. Не потрібно в цих мережах застосовувати автомати, які мають лише електромагнітний розчеплювач миттєвої дії (відсічка). За формулами (2.124) і (2.126) це призводить до різкого збільшення перерізу провідників.

За аналогією з цієї причини на відгалуженнях до асинхронних двигунів з короткозамкненим ротором не рекомендується встановлення автоматів, які мають тільки електромагнітний розчеплювач (відсічка).

...

Подобные документы

  • Характеристика підприємства і споживачів електричної енергії "Центрального гірничо-збагачувального комбінату". Розрахунок потужності трансформаторів. Вибір схеми електропостачання та місця розташування підстанції. Релейний захист електродвигунів.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 04.06.2014

  • Розрахунок системи електропостачання: визначення розрахункового навантаження комунально-побутових, промислових споживачів Потужність трансформаторів. Визначення річних втрат електричної енергії, компенсація реактивної потужності підстанції 35/10 кВ.

    курсовая работа [971,3 K], добавлен 22.12.2013

  • Опис технологічного процесу проектування системи електропостачання машинобудівного заводу. Визначення розрахункових електричних навантажень. Вибір системи живлення електропостачання та схем розподільних пристроїв вищої напруги з урахуванням надійності.

    дипломная работа [446,9 K], добавлен 21.02.2011

  • Обґрунтування роду струму й напруги, схеми зовнішнього й внутрішнього електропостачання трансформаторної підстанції. Розрахунок електричних навантажень. Визначення числа й потужності цехових трансформаторів і підстанції. Вибір марки й перетину кабелів.

    курсовая работа [490,9 K], добавлен 23.11.2010

  • Вибір оптимальної схеми цехової силової мережі, розрахунок електричних навантажень, вибір кількості та потужності трансформаторів цехової підстанції. Вибір перерізу провідників напругою понад і до 1 кВ, розрахунок струмів короткого замикання і заземлення.

    курсовая работа [844,7 K], добавлен 12.03.2015

  • Огляд проектування основного електроустаткування станцій та підстанцій систем електропостачання промислових підприємств. Визначення навантаження трансформаторів з урахуванням коефіцієнта завантаження в нормальному режимі, сумарної потужності підстанції.

    курсовая работа [138,0 K], добавлен 12.03.2012

  • Вибір системи керування електроприводом. Технічна характеристика конвеєру СК-2. Розрахунок електропостачання дробильної фабрики ДФ-3. Загальні відомості про електропостачання фабрики. Аналіз розімкненої системи електропривода технологічного механізму.

    дипломная работа [2,6 M], добавлен 25.05.2012

  • Роль підстанції в заводській системі електропостачання. Зв'язок підстанції з енергосистемою. Характеристика споживачів підстанції. Розрахунок електричних навантажень. Вибір числа і потужності силових трансформаторів. Компенсація реактивної потужності.

    дипломная работа [420,9 K], добавлен 13.11.2011

  • Визначення розрахункового навантаження заводу середнього машинобудування механічного цеху. Техніко-економічне обґрунтування вибору схеми зовнішнього електропостачання підприємства, схема цехової мережі. Розрахунок компенсації реактивної потужності.

    курсовая работа [199,6 K], добавлен 20.01.2011

  • Вибір напруги живлячої мережі внутрішньозаводського електропостачання. Обчислення місця розташування вузлів навантаження і джерел живлення на основі картограми навантажень. Економія електроенергії від застосування компенсації реактивної потужності.

    курсовая работа [232,8 K], добавлен 04.11.2015

  • Характеристика об'єкта електропостачання, електричних навантажень, технологічного процесу. Класифікація будинку по вибуховій безпеці, пожежній електробезпечності. Розрахунок електричних навантажень, вибір трансформаторів, розподільних пристроїв.

    курсовая работа [97,8 K], добавлен 28.11.2010

  • Підрахунок електричних навантажень у населеному пункті: визначення допустимої втрати напруги; вибір трансформаторної підстанції; електричний розрахунок і вибір проводів при сумарних наведених економічних затратах; заземлення трансформаторної підстанції.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 25.02.2012

  • Характеристика "Центрального гірничо-збагачувального комбінату" (м. Кривий Ріг). Розрахунок електричного навантаження на шинах 0,4 кВ і 6 кВ. Вибір кількості та місця розташування підстанцій. Автоматизація та телемеханізація систем електропостачання.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 18.05.2014

  • Призначення та склад системи електропостачання стаціонарного аеродрому. Схеми електричних мереж і аеродромні понижуючі трансформаторні підстанції. Визначення розрахункового силового навантаження об’єктів електропостачання аеропорту, їх безпечність.

    дипломная работа [1,8 M], добавлен 22.09.2011

  • Характеристика споживачів електричної енергії. Вихідні дані і визначення категорії електропостачання. Розрахунок електричних навантажень підприємства і побудова графіків навантажень. Економічне обґрунтування вибраного варіанту трансформаторів.

    курсовая работа [283,4 K], добавлен 17.02.2009

  • Спорудження і експлуатація системи електропостачання цеху. Вибір потужності трансформаторів, способів прокладання низьковольтних кабельних ліній. Розрахунок струмів короткого замикання у низьковольтній розподільчій мережі та вибір електрообладнання.

    дипломная работа [5,5 M], добавлен 15.06.2014

  • Розробка раціонального варіанту електропостачання споживачів підстанції з дотриманням вимог ГОСТ до надійності і якості електроенергії, що відпускається споживачам. Розробка електричної схеми і компоновка підстанції, вибір основного устаткування.

    курсовая работа [1,9 M], добавлен 28.05.2009

  • Розрахунок силових навантажень. Вибір напруги зовнішнього електропостачання і напруги внутрішньозаводського розподілу електроенергії. Визначення доцільності компенсації реактивної потужності. Вибір кількості і потужності силових трансформаторів.

    курсовая работа [876,8 K], добавлен 19.12.2014

  • Розрахунок розгалуженої лінії електропередачі 10кВ, повного електричного навантаження на шинах. Вибір потужності трансформатора та запобіжників. Вибір кількості та номінальної потужності силових трансформаторів, електричної апаратури розподільника.

    курсовая работа [251,1 K], добавлен 11.11.2014

  • Визначення розрахункового навантаження будинків. Розроблення схеми внутрішньоквартального електропостачання електричної мережі, електричних навантажень на шинах низької напруги. Вибір кількості, коефіцієнтів завантаження та потужності трансформаторів.

    дипломная работа [4,8 M], добавлен 07.02.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.